Methylation이 어디서 일어나는지에 따라 크게 DNA methylation과 Histone methylation로 나눌수 있습니다.

DNA methylation의 세가지 종류 - CG, CHG, CHH (이전포스팅 클릭해주세요)
Chromatin methylation의 여러 marker - H3K9me27, H3K (이전포스팅 클릭해주세요)

이 중 DNA methylation 은 DNA 염기 서열 중 주로  Cytosine에 일어나게 되고, 일어나는 지역의 패턴으로 크게 CG, CHG, CHH가 있었습니다. 그렇다 면 이러한 DNA methylation 은 어떻게 일어나게 되는 걸까요?

그에대한 답은 효소에 있습니다. 위의 그림처럼 각각의 효소는 다른 종류의 DNA methylation을 일으키게 됩니다. 


MET1(식물)/DNMT1(동물)


동물에서는 methylation 은 거의 다 CG에서 일어납니다. 반면 신기하게도 식물에서는 CG methylation 외에도 CHG, CHH methylation 이 일어나기도 합니다.

met1 과 dnmt1은 각각 식물과 동물에서 CG 메틸레이션을 일으키는 효소 입니다. 
이 효소들은 혼자서도 일할 수 있지만 선택과 집중이 안됩니다. 

CMT3 (식물)

CMT3는 주로 CHG 메틸레이션을 유발하는 효소로 알려져 있습니다. 
아직 정확히 알려지지 않았지만 CMT3가 Met1과 함께 활동하여 CG  메틸레이션을 돕는 다는 모델도 제시되고 있습니다. 이 모델에 따르면, CMT3 가 Met1 를 불러와서 CG 메틸레이션을 간접적으로 조절한다는 것입니다. 

또한 CMT3는  histone methylation에 달라붙어서, histone methylation + DNA methylation 함께 시너지를 유발합니다.

식물에서 이러한 CMT3의 아직 알려지지 않은 기작은 유트리마라는 식물을 통해서 연구가 되고 있습니다. 대부분의 식물은 CMT3를 가지고 있지만 특이하게도 유트리마라는 식물에서는 gene body methylation (유전자지역에 CG메틸레이션이 일어나는것)이 없고 또한  CMT3 도 존재하지 않습니다. 때문에 유트리마에서 CMT3와  CG메틸레이션과의 연관성을 찾을 수 있다고 생각되는 것입니다. 

DRM2 (식물)

DRM2 는 흥미롭게도 식물에서 CG, CHG, CHH 메틸레이션 모두와 연관이 있습니다.

DRM2는 중요하게도  RdDM(RNA-directed DNA methylation) 과 연관이 있습니다.
RdDM이란 말그대로 RNA가 인도해서 DNA methylation이 일어나는 과정입니다. 이 과정을 조금 더 구체적으로 살펴보면,  Noncoding RNA를 만드는 polymersae4가 RDR2라는  non coding RNA를 double strand 로 만들고 DCL3가 이를 잘라줘서 small RNA가 생성됩니다. 여기에 AGO4 단백질이 붙어있다가 필요에 따라 다른 유전자 지역에가면 이때 DRM2가와서  메틸레이션을 시킵니다.